广西省崇左市(4校联考)2021届新高考模拟物理试题含解析

(1)为测量滑块的加速度 a，需测出它在 A、B 间运动的_________和________，计 算 a 的运动学公式是____．

(2)根据牛顿运动定律得到 a 与 m 的关系为：_________

他想通过多次改变 m，测出相应的 a 值，并利用上式来计算 μ．若要求 a 是 m 的一 次函数，必须使上式中的 _____保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于_________ 【答案】位移； 时间； a?【解析】 【分析】 【详解】

（1）滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动，根据x=的是位移s和时间t．

（2）对整体进行研究，根据牛顿第二定律得：a?2x?1???gm??g (m'+m)

；a?t2M?m?m?122xat得a=2，所以需要测量2tmg???M?m??gM?m?m???1???gM?m?m?m??g

若要求a是m的一次函数必须使

?1???gM?m?m?不变，即使m+m′不变，在增大m时等量减小m′，所以实

验中应将从托盘中取出的砝码置于滑块上． 【点睛】

本题根据先根据牛顿第二定律并结合隔离法求解出加速度的表达式，然后再进行分析讨论，不难． 四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分

15．某幼儿园设计的一个滑梯，由于场地大小的限制，滑梯的水平跨度确定为4m，如图所示。已知滑梯与儿童裤料之间的动摩擦因数为0.4，为使儿童能从滑梯顶端由静止滑下，且到达地面的速度不超过2m/s，取g等于10m/s2，求滑梯高度范围。

【答案】1.6m＜h≤1.8m 【解析】 【详解】

要使得儿童能由静止下滑，必须

mgsin?1＞?mgcos?1

滑梯的高度

h1?4tan?

联立解得 h＞1.6m

设当滑梯高度为h2时，小孩滑到底端时速度恰好为2m/s，由动能定理有：

mgh2??mgcos?2解得 h2=1.8m 综上，则 1.6m＜h≤1.8m

d1?mv2?0

cos?2216．如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系，y轴沿竖直方向。在x=L到x=2L之间存在竖直向上的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，一个比荷为k的带电微粒从坐标原点以一定初速度沿+x方向抛出，进入电场和磁场后恰好在竖直平面内做匀速圆周运动，离开电场和磁场后，带电微粒恰好沿+x方向通过x轴上x=3L的位置，已知匀强磁场的磁感应强度为B，重力加速度为g。求： (1)电场强度的大小； (2)带电微粒的初速度；

(3)带电微粒做圆周运动的圆心的纵坐标。

2gk2B2L22gg 【答案】 (1)；(2)；(3)22?kB8gkBk【解析】 【分析】 【详解】

（1）进入电场和磁场后恰好在竖直平面内做匀速圆周运动，则

mg?qE

E?g k（2）粒子轨迹如图所示

由几何关系知

2Rcos??L

由洛伦兹力提供向心力

mv2 qvB?Rv?vycos?

竖直方向有

vy?gt

水平方向有

L?v0t

联立解得

v0?2g kB（3）竖直方向有

h?12gt 2圆心的纵坐标为

y'??h?Rsin?

O联立解得

2gk2B2L2y??22?

kB8g17．如图所示，用同种材料制成的倾角θ的斜面和水平轨道固定不动．小物块与轨道间动摩擦因数μ，从斜面上A点静止开始下滑，不考虑在斜面和水平面交界处的能量损失． (1)若已知小物块至停止滑行的总路程为s，求小物块运动过程中的最大速度vm

(2)若已知μ=0.1．小物块在斜面上运动时间为1s，在水平面上接着运动0.2s后速度为vt，这一过程平均速率

13m/s．求vt的值．（本小题中g=10m/s2） 12

【答案】（1） 【解析】 【详解】

2?gs(sin???cos?)（2）1m/s

??sin???cos?(1)对物体在斜面上时，受力分析，由牛顿第二定律得 a1=

mgsin???mgcos?=gsinθ﹣μcosθ

m在水平面有： a2=

?mgm=μg

物体的最大速度： vm=a1t1=a2t2

整个过程物体的位移： s=

vmvt1+mt2 22解得： vm=2?gs(sin???cos?)

??sin???cos?

(2)已知μ=0.1，解得： a2=

?mgm=μg=0.1×10 m/s2=1m/s2

最大速度：

vm=vt+a2t2′=vt+1×0.2=vt+1

由匀变速直线运动的速度位移公式得：

22vm?vt2?vt?1??vt2vt?1s2== ?102a22?52由位移公式得： s1=

v?1v?1vmt1′=t×1=t 222而：

s1?s2?v(t1??t2?)